DE2802684A1 - MEASURING DISPLAY UNIT - Google Patents
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Description
DR. INQ. HANSDR. INQ. HANS
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D-750O KARLSRUHE 41 (GRÖTZtNGEN) · DURLACHER STR.3! (HOCHHAUS)D-750O KARLSRUHE 41 (GRÖTZtNGEN) · DURLACHER STR.3! (SKYSCRAPER)
TELEFON (0721) 48511TELEPHONE (0721) 48511
4332/784332/78
Thiam Ling GO,Generaal Spoorlaan Rijswijk (ZH), NiederlandeThiam Ling GO, Generaal Spoorlaan Rijswijk (ZH), Netherlands
Friedrich - Wilhelm Zube, Midda,Friedrich - Wilhelm Zube, Midda,
Bundesrepublik DeutschlandFederal Republic of Germany
MeßanzeigegerätMeasuring indicator
Die Erfindung betrifft ein Meßanzeigegerät mit einem Digital-Meßschaltkreis für den anzuzeigenden Betrag, bei dem die Anzeige des Wertes der Größe durch das ausgewählte abwechselnde Erscheinen einiger sichtbarer Anzeigeelemente eines. Anzeigefeldes erhalten wird.The invention relates to a measuring display device with a Digital measuring circuit for the amount to be displayed, at which the display of the value of the quantity by the selected alternate appearances of some visible display elements one. Display panel is obtained.
Bislang sind Meßinstrumente seit geraumer Zeit als Zeigeinstrumente gebaut worden. In solchen Instrumenten wird die zu messende Größe an einen Antrieb, beispielsweise eine Drehspule angelegt, die den Zeiger auf einer geeichten Skala in Abhängigkeit von dem Wert der zu messenden Größe einstellen. Solche Zeigerintrumente weisen den Vorteil auf, daß ein ungefährer Eindruck des Meßwertes mit einem Bück erhalten wird und daßSo far, measuring instruments have been used as pointing instruments for quite some time was built. In such instruments, the variable to be measured is transmitted to a drive, for example a moving coil is applied, the pointer on a calibrated scale depending on the value of the to be measured Adjust size. Such pointer instruments have the advantage that an approximate impression of the measured value is obtained with a buck and that
809830/0917809830/0917
ORIGINALORIGINAL
28026&428026 & 4
A U 4332/78 A U 4332/78
jeder zeitlicher Änderung des Meßwertes gefolgt werden kann. Im Fall des Vorhandenseins schneller Schwankungen des Meßwertes kann eine gute Angabe des mittleren Wertes auch erhalten werden und, vorausgesetzt, daß die Schwankungen nicht zu schnell im Vergleich zu der Trägheit des Meßinstrumentes sind, ist-es auch möglich, einen groben Eindruck von der Gegenwart und dem Betrag dieser Schwankungen zu erhalten. Ein weiterer Vorteil besteht im Fehlen aktiver Bauelemente insoweit, als eiie große Empfindlichkeit nicht erforderlich ist. Von Nachteil sind jedoch die Empfindlichkeit gegenüber raeiianischen Fehlern, die kleine Genauigkeit des Meßinstrumentes selbst, die Notwendigkeit sehr genau abzulesen, wobei es immer notwendig ist, die genaue Lage des Zeigers bezüglich der Skala zu schätzen, und die sehr begrenzte Möglichkeit Schwankungen des Meßwertes abzulesen. .every change in the measured value over time can be followed. In the case of rapid fluctuations in the measured value can also get a good indication of the mean value and, provided that the fluctuations are not too rapid compared to the inertia of the measuring instrument, it is also possible to get a rough idea of the presence and the amount of these fluctuations. Another advantage consists in the absence of active components in so far as a large one Sensitivity is not required. The disadvantage, however, is the sensitivity to Raeiian errors, the small accuracy of the measuring instrument itself, the need to read very accurately, it is always necessary to read the to estimate the exact position of the pointer in relation to the scale, and the very limited possibility of reading fluctuations in the measured value. .
Später sind Meßinstrumente mit digitaler Anzeige entwickelt worden, bei denen der Wert der Meßgröße direkt in Ziffern angezeigt wird. Von Vorteil ist hierbei, daß die Genauigkeit des Meßinstrumentes beinahe unendlich vergrößert werden kann - so daß das Schätzen beim Ablesen des Meßinstrumentes nicht notwendig ist -, daß die Meßinstrumente vergleichsweise unempflindlich gegenüber mechanischen Fehlern sind und daß mit der Kombination von standard-isierten Einheiten jede erwünchte Meßfunktion und jeder erwünschte Meßbereich erhalten werden kann. Auch ist es ohne Schwierigkeiten möglich, eine Anzeige der Polarität der Meßgröße und beim Überschreiten des Meßbereichs zu erhalten. Jedoch ist von Nachteil, daß das Ablesen schneller Schwankungen des Meßwertes mit den Augen unmöglich wird, wenn ein und mehrere Anzeigeziffern sich schnell ändern, wobei diese Ziffern kaum oder nicht alle gelesen werden können. Auch ist es schwierig, einen Eindruck des Verlaufs eines sich langsam ändernden Meßwertes zu erhalten, da die Geschwindigkeit mit der und die Richtung in die der Meßwert sich ändert nur mit jeher Zeit erhalten werden kann, die zwischen den Wechseln der angezigten Ziffern und dem RichtungssinnMeasuring instruments with a digital display were later developed in which the value of the measured variable is displayed directly in digits will. The advantage here is that the accuracy of the measuring instrument can be increased almost infinitely - see above that it is not necessary to estimate when reading the measuring instrument - that the measuring instruments are comparatively insensitive against mechanical errors and that with the combination of standardized units every desired measuring function and any desired measurement range can be obtained. It is also without Difficulties are possible in obtaining an indication of the polarity of the measured variable and when the measuring range is exceeded. However is the disadvantage that it is impossible to read off rapid fluctuations in the measured value with the eyes when one or more display digits are displayed change rapidly, with some or all of these digits being difficult to read. It is also difficult to make an impression to obtain the course of a slowly changing measured value, since the speed with which and the direction in which the measured value changes can only be obtained with time between changing the displayed digits and the sense of direction
Sg/sü $09830/091? Sg / sü $ 09830/091?
-^- $ 4332/78- ^ - $ 4332/78
erhalten werden kann, in dem diese Ziffern sich jeweils ändern. Bei schwankenden Meßwerten ist es unmöglich, mit den Augen den Bereich abzulesen, in welchem der Meßwert schwankt.can be obtained by changing these digits. If the measured values fluctuate, it is impossible to use to read the area in which the measured value fluctuates with the eyes.
Wegen dieser Vor- und Nachteile haben beide Arten von Meßinstrumenten ihr eigenes Anwendungsgebiet gefunden. Da die Umstände bei denen ein Meßinstrument benutzt werden wird nicht immer mit Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden können, werden Meßinstrumente jeder der beiden Arten oft unter solhhen Umständen benutzt, bei denen die der Art des betreffenden Meßinstrumentes innewohnenden Nachteile von großer praktischer Wichtigkeit sind. Because of these advantages and disadvantages, both types of measuring instruments have found their own area of application. As the circumstances in which a measuring instrument will be used cannot always be predicted with probability, measuring instruments of either type are often among such Circumstances are used in which the disadvantages inherent in the type of measuring instrument concerned are of great practical importance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßinstrument bereitzustellen, das in einem großen Umfange die Vorteile beider Arten von Meßinstrumenten vereint, und ebenfalls in einem großen Umfange die Nachteile beider Arten von Meßinstrumenten vermeidet.The invention is based on the object of providing a measuring instrument which, to a large extent, has the advantages both types of measuring instruments combined, and also to a large extent the disadvantages of both types of measuring instruments avoids.
Ein Meßgerät gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente des Anzeigefeldes derart in einer geraden Reihe angeordnet sind, daß sie nacheinander bei ansteigenden oder abfallenden Meßwerten in Erscheinung treten, und daß jedes diesselbe Differenz des Meßwertes darstellt.A measuring device according to the invention is characterized in that the display elements of the display panel in such a way are arranged in a straight line so that they appear one after the other with rising or falling measured values, and that each represents the same difference in measured value.
Die sichtbaren Anzeigeelemente können/der Skalenunterteilung der geeichten Skala für ein herkömmliches Zeigerinstrument korrespondieren und sie können,nachdem ihnen Energie zugeführt worden ist, Licht emitieren, beispielsweise durch Licht emitierende Dioden (LED), Gasentladungslampen oder Glühlampen, oder sie können ihren Reflektions- oder Durchlaß-Koeffizienten bei Energiezufuhr ändern, beispielsweise durch Flüssigkristalle,The visible display elements can / the scale division correspond to the calibrated scale for a conventional pointer instrument and you can after you have supplied energy emit light, for example through light-emitting diodes (LED), gas discharge lamps or incandescent lamps, or they can change their reflection or transmission coefficient when energy is supplied, for example through liquid crystals,
809830/0917809830/0917
- Jt- * 4332/78- Jt- * 4332/78
Das Meßinstrument kann so gestaltet sein, daß für jeden Meßwert nur ein einziges, dem Meßwert entsprechendes Anzeigeelement in Erscheinung tritt (Punktskala, bei der das aufleuchtende Anzeigeelement der Spitze eines Zeigers entspricht) oder/kann derart hergestellt sein, daß alle Anzeigeelemente, die Werten unter dem gegenwärtigen Meßwert entsprechen, zuerst erscheinen und alle Anzeigeelemente, die zu Werten über dem gegenwärtigen Meßwert gehören, danach erscheinen (Stangenskala, entsprechend der durch ein Quecksilberthermometer erhaltenen Darstellung). Die Ziffern höherer Ordnung des Meßwertes, für die die Nachteile von Digital-Meßinstrumenten weniger wichtig sind, sowie eine Anzeige für Polarität und/oder die Meßbereichsüberschreitung können in der herkömmlichen Art, die für Digital-Meßinstrumente üblich sind, angezeigt werden. Die für diesen Zweck verwendeten Symbole sind vorzugsweise an dem unteren Ende der durch die sichtbarei/Anzeigeelemente der Reihe gebildeten Skala angeordnet. Ein Meßinstrument gemäß der Erfindung ist ausgezeichnet zum Erhalten einer einstellbaren Grenzwertanzeige geeignet, in dem ein oder mehrere bewegliche Klappen verwendet werden, die längs der Reihe der sichtbaren Anzeigeelemente angeordnet werden können und lichtempfindliche Elemente aufweisen, die auf Änderungen beim Aufscheinen der Anzeigeelemente reagieren.The measuring instrument can be designed in such a way that for each measured value only a single display element corresponding to the measured value appears (point scale where the illuminated display element corresponds to the tip of a pointer) or / can be made in such a way that all display elements corresponding to values below the current measured value appear first and all display elements associated with values above the current measured value appear afterwards appear (bar scale, according to the representation obtained by a mercury thermometer). The digits higher Order of the measured value for which the disadvantages of digital measuring instruments are less important, as well as a display for polarity and / or over-range can be found in of the conventional type common to digital measuring instruments. The symbols used for this purpose are preferably at the lower end of the through the visible / display elements the row formed scale arranged. A measuring instrument according to the invention is excellent to obtain an adjustable limit value display, in which one or more movable flaps are used, the lengthways the row of visible display elements can be arranged and have light-sensitive elements that respond to changes react when the display elements appear.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Diese zeigt ein Anzeige— feld eines Meßinstruments gemäß der Erfindung, in Frontansicht.Further features, details and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment based on the drawing. This shows a display field of a measuring instrument according to the invention, in a front view.
Die Skala des Meßinstruments weist eine Reihe Anzeigeelemente 1 auf, deren Aufscheinen von der elektrischen Steuerung abhängt. Die Anzeigeelemente 1 können beispielsweise mit Licht emittierenden Dioden (LED), Gasentladungslampen oder Glühlampen betrieben werden, wobei sie nach dem Zuführen elektrischer Energie aufleuchten, oder sie können aus Flüssigkristallen, derenThe scale of the measuring instrument has a number of display elements 1, the appearance of which depends on the electrical control. The display elements 1 can be operated, for example, with light-emitting diodes (LED), gas discharge lamps or incandescent lamps , whereby they light up after the supply of electrical energy, or they can be made of liquid crystals, their
809830/0 917 _5_809830/0 917 _ 5 _
- Jb- -■ "V 4332/78- Jb- - ■ "V 4332/78
optischer Reflektions- oder Durchlaßkoeffizient von der elektrischen Steuerung abhängt, wobei sie sich von der Umgebung sichtbar abheben. Beispielsweise wird angenommen, daß die Anzeigeelemente 1 LED's sind.optical reflection or transmission coefficient of the electrical control depends, whereby they stand out visibly from the environment. For example, it is assumed that the display elements are 1 LEDs.
Jedes fünfte Anzeigeelement 2 hat eine größere Länge als die übrigen Anzeigeelemente 1 zum Anzeigen der Vielfachen von fünf. Die Anzeigeelemente 2 arbeiten in derselben Art wie die Anzeigeelemente 1. Jedes zehnte Anzeigeelement 3 ist nicht nur zum Anzeigen der Vielfachen von zehn länger als das Anzeigeelement 1, sondern wirkt mit seinem eigenen Ziffernanzeiger 4 zusammen, der die aufeinanderfolgenden Ziffern des betreffenden Vielfachen von zehn sichtbar macht* Die Anzeigeelemente 3 arbeiten in derselben Art wie die Anzeigeelemente 1 und 2»Every fifth display element 2 is longer than the other display elements 1 for displaying the multiples of five. The display elements 2 work in the same way as the display elements 1. Every tenth display element 3 is not only longer than the display element 1 to display the multiples of ten, but acts with its own Digit indicator 4 together, which makes the consecutive digits of the relevant multiple of ten visible * The display elements 3 work in the same way as the display elements 1 and 2"
Am linken der durch die Anzeigeelemente 1, 2 und 3 gebildeten Skala, die nach rechts Zahlen zunehmender Größe zeigt, ist eine Ziffernanzeige 5 angeordnet, die in dem Ausführungsbeispiel als Sieben-Segment-Anzeige dargestellt ist. Diese Ziffernanzeige 5 weist rechts von den Ziffern-Segmenten einen Dezimalpunkt und links von dem Ziffernsegment ein Minus-Zeichen und darüber eine Bereichsüberschreitungsanzeige auf. Die Sieben-Ziffern-Segmente, der Dezimalpunkt, das Minuszeichen und die Bereichsüberschreitungsanzeige können wieder mit LED's Gasentladungs-, Glühlampen oder Flüssigkristallen ausgerüstet sein. · On the left of the one formed by the display elements 1, 2 and 3 Scale, which shows numbers increasing in size to the right, a numerical display 5 is arranged, which is shown in the embodiment as a seven-segment display. These Number display 5 has a to the right of the number segments Decimal point and to the left of the digit segment a minus sign and above that an over-range indicator. The seven-digit segments, the decimal point, the minus sign and the over-range indicator can be used again be equipped with LED's gas discharge lamps, incandescent lamps or liquid crystals. ·
Falls erwünscht, können mehrere Ziffernanzeigen 5 zum Anzeigen von mehr als einer Ziffer nebeneinander angeordnet sein. If desired, several number displays 5 for displaying more than one number can be arranged next to one another.
In der dargestellten Ausfihrungsform ist davon ausgegangen woirden, daß der momentane Meßwert 3,42 und die Polarität positiv ist und daß eine Bereichsüberschreitung nicht stattgefunden hat. Infolgedessen heben sich die dick gezeichnetenThis is assumed in the embodiment shown indicate that the instantaneous measured value is 3.42 and the polarity is positive and that the range has not been exceeded Has. As a result, those drawn in bold stand out
«09830/03-17 " 6 "«09830 / 03-17" 6 "
280268A280268A
- ßt - © 4332/78- ß - © 4332/78
Segmente deutlich von der UmgebungÄb und zeigen die Ziff.3 des Meßwertes an. Ebenso hebt sich der dick gezeichnete Dezimalpunkt von der Umgebung ab, und zeigt den Dezimalpunkt an. Die mit 6 bezeichnete Ziffernanzeige oder Marke hebt sich ebefalls von der Umgebung ab und zeigt die Ziffer 4 des Meßwertes; ebenso hebt sich das zweite Anzeigeelement 1 rechts daneben von der Umgebung ab und gibt die Ziffer 2 des Meßwertes an. Wenn der Meßwert langsam anwächst, erlangt das zweite Anzeigeelement 1 rechts neben der die Ziffer 4 anzeigenden Marke 6 wieder seinen anfänglichen Zustand, bei dem es sich nicht von der Umgebung abhebt, und an seiner Stelle erscheint das dritte Element 1 rechts neben der Marke 6, die sich von der Umgebung abhebt etc. Sobald der Meßwert 3,5O erreicht, erlangt die Marke 6 wieder ihren anfänglichen Zustand und unterscheidet sich nicht von der Umgebung und die Marke 7, die^Siffer fünf anzeigt, tritt in Erscheinung. Für einen abnehmenden Meßwert läuft der Vorgang im umgekehrten Sinne ab.Segments clearly distinguish themselves from the surroundings Abb and show point 3 of the measured value. The thick decimal point also stands out from the surroundings and shows the decimal point at. The numerical display or mark marked with 6 also stands out from the surroundings and shows the number 4 of the measured value; Likewise, the second display element 1 to the right stands out from the environment and gives the number 2 of the measured value at. If the measured value increases slowly, the second display element reaches 1 to the right of the one displaying the number 4 Mark 6 returns to its initial state, in which it does not stand out from its surroundings and appears in its place the third element 1 to the right of the mark 6, which stands out from the surroundings, etc. As soon as the measured value reaches 3.5O, The mark 6 regains its initial state and does not differ from the environment and the mark 7, the ^ Siffer five appears. For a decreasing measured value, the process proceeds in the opposite direction.
Die Steuerung der Ziffernsegmente des Ziffernanzeigers 5, des Dezimalpunkts, des Minuszeichens uid der Bereichsüberschreitungsanzeige ist von herkömmlicher Art,The control of the digit segments of the digit display 5, des Decimal point, the minus sign uid of the over-range display is of the conventional kind,
Vorstehend ist dargelegt worden, daß zu jedem Zeitpunkt nur eirveinziges Anzeigeelement 1, 2 od. 3 in einer sich von der Umgebung unterscheidenen Art und Weise in Erscheinung tritt. Die betreffende Marke gleicht dabei der Spitze des Zeigers eines Zeigerinstruments.It has been shown above that at any point in time only single display element 1, 2 or 3 in one of the Differentiate the environment and the way it appears. The mark in question resembles the tip of the pointer of a pointer instrument.
Jedoch kann es auch so eingerichtet werden, daß alle Anzeigeelemente links oder rechts von dem den momentanen Meßwert anzeigenden Anzeigeelement auch in einer sich von der Umgebung unterscheidenden Art in Erscheinung treten. In diesem Falle wird eine der Quecksilbersäule eines Quecksilberthermometers entsprechene Anzeige erhalten, bei der der Übergang zwischen den Anzeigeelementen, die sich von der Umgebung abheben undHowever, it can also be set up so that all display elements to the left or right of the display element showing the current measured value, also in one of the surroundings distinctive kind appear. In this case, one becomes the mercury column of a mercury thermometer corresponding display, in which the transition between the display elements that stand out from the environment and
809830/0917 ' " 7 "809830/0917 '" 7 "
- /T- 3 4332/78- / T- 3 4332/78
jenen, die sich nicht abheben, den Meßwert anzeigt.shows the reading to those who do not stand out.
Ein Meßgerät der beschriebenen Art ist eine günstige Vereinigung von einer digitalen und einer analogen Darstellung. Mit Ausnahme der Ziffer niedrigster Ordnung des momentanen Meßwertes werden alle Ziffern des Meßwertes direkt und digital dargestellt, so daß sie mit einem Blick abgelesen werden können. Die Ziffer zweitniedrigster Ordnung des momentanen Meßwertes wird nicht nur digital, sondern auch analog dargestellt (da der Ort, an welchem die Ziffer angeordnet ist, von dem Wert dieser Ziffer ab hängt).Die Ziffer niedrigster Ordnung des Meßwertes ist ausschließlich in analoger Art dargestellt.A measuring device of the type described is a favorable combination of a digital and an analog representation. With the exception of the lowest order digit of the instantaneous measured value, all digits of the measured value are displayed directly and digitally so that they can be read off at a glance. The second lowest order digit of the instantaneous measured value is not only displayed digitally, but also in analog form (since the location at which the digit is located depends on the value of this digit ). The lowest order digit of the measured value is only shown in an analog manner.
Wenn der Meßwert schwankt, ändert sich die Anzeige der Elemente 1,2 u.3 entsprechend, die sich von der Umgebung abheben. Jede von ihnen hebt sich von der Umgebung deshalb nur während eines Teils der Zeit ab, wobei der Bereich, innerhalb dem der Meßwert schwankt, mit oder ohne von der Frequenz der Schwankung abhängigem Flimmern beobachtet werden kann. Wegen der trägheitsfreien Darstellung gilt das vorstehend Gesagte ebenfalls für Schwankungen hoher Frequenzen.If the measured value fluctuates, the display of elements 1, 2 and 3 changes accordingly, which stand out from the environment. Every of them therefore stands out from the environment only during part of the time, whereby the range within which the measured value fluctuates, with or without flicker depending on the frequency of the fluctuation can be observed. Because of the inertia-free What has been said above also applies to fluctuations in high frequencies.
Ein Meßinstrument der beschriebenen Art ist sehr gut zur Anzeige von Grenzwerten geeignet und zu diesem Zweck kann eine Schiene oder ein Schlitz 8 längs der Skala vorgesehen sein, längs der zwei oder mehr Klappen 9 bewegt werden können. Jede dieser Klappen trägt ein lichtempfindliches Element (beispielsweise eine Fotodiode), die ein Grenzwertsignal abgibt, sobald das darunterliegende Anzeigeelement 1, 2 oder 3 in sich von der Umgebung unterscheidender Art in Erscheinung tritt. Dies kann sehr leicht dadurch bewerkstelligt werden, wenn die Anzeigeelemente 1, 2 und 3 aufleuchten, weil sie mitlED's, GasentLadungs- oder Glühlampen versehen sind. Es ist aber auch möglich,A measuring instrument of the type described is very good for displaying of limit values and for this purpose a rail or a slot 8 can be provided along the scale, can be moved along the two or more flaps 9. Each of these flaps carries a light-sensitive element (for example a photodiode), which emits a limit value signal as soon as the display element 1, 2 or 3 underneath is in itself of the Environment of a distinctive kind appears. This can be done very easily when the display elements 1, 2 and 3 light up because they are equipped with LEDs, gas discharge or incandescent lamps are provided. But it is also possible
daß die Anzeigeelemente 1, 2 u. 3 einen von der Steuerunq abaufweisen that the display elements 1, 2 and 3 reject one from the control unit
hänglgen optischen Durchlaß- oder Reflektionskoeffizienteri^ beispielsweise wenn Flüssigkristalle verwendet werden, vorausgesetzt, daß genügend Umgebungslicht oder eine Lichtquelle vorbanden ist. 809830/0917depend on optical transmission or reflection coefficients, for example if liquid crystals are used, provided there is sufficient ambient light or a light source is. 809830/0917
ν AO -ν AO -
L β e r s e i t eL β e r s e i t e
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| Date | Code | Title | Description |
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| OD | Request for examination | ||
| D2 | Grant after examination | ||
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